Особенности математического моделирования разрушения конструкций из разных материалов под действием высокоскоростной гидроабразивной струи
Авторы: Колпаков В.И., Илюхина А.А.
Опубликовано в выпуске: #9(93)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-9-1913
Раздел: Механика | Рубрика: Механика деформируемого твердого тела
Рассмотрены особенности математического моделирования технологий с использованием высокоскоростной гидроабразивной струи (для резки, прошивки, очистки, в том числе в условиях их подводного применения), а также особенности разрушения материалов, подвергаемых гидроабразивной обработке. На примере численного решения двумерной осесимметричной задачи прошивки отверстий гидроабразивной струей конструкций из различных материалов разработана физико-математическая модель данного процесса, базирующаяся на использовании предложенных в работе уравнений состояния гидроабразивной суспензии и критериальных зависимостях, описывающих закономерности разрушения обрабатываемого материала. Показаны особенности разрушения твердого материала при формировании в нем сквозного отверстия под действием высокоскоростной гидроабразивной струи. Приведены рекомендации по выбору кинематических параметров режущей струи для различных видов гидроабразивной / гидроструйной обработки.
Литература
[1] Грищенко Т.А., Мелюхов Н.И., Любушкин В.О. Применение гидроабразивной резки при обработке деталей из полимерных композиционных материалов. Вестник инженерной школы ДВФУ. Технические науки. Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов, 2017, № 2 (31), с. 49–55.
[2] Абашин М.И., Барзов А.А., Галиновский А.Л., Моисеев В.А. Технико-экономическое обоснование выполнения контрольно-диагностических операций. Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2015, № 1 (309), с. 133–139.
[3] Судник Л.В., Галиновский А.Л., Колпаков В.И., Муляр С.Г., Абашин М.И., Проваторов А.С. Модернизация технологии оценки эксплуатационных динамических свойств композиционной конструкционной керамики путем использования гидроабразивной ультраструи. Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 3, с. 15–23. DOI: 10.7463/0314.0701307
[4] Абашин М.И., Галиновский А.Л., Бочкарев С.В., Цаплин А.И., Провато-ров А.С., Хафизов М.В. Моделирование ультраструйного воздействия для контроля качества покрытий. Физическая мезомеханика, 2015, т. 18, № 1, с. 84–89.
[5] Wen Jiwei, Chen Chen, Campos Urso. Experimental research on the performances of water jet devices and proposing the parameters of borehole hydraulic mining for oil shale. DOI: 10.1371/journal.pone.0199027
[6] Maslin E. Subsea waterjet cutting goes ultra-deep and ultra-high pressure. URL: https://www.oedigital.com/subsea/item/4249-subsea-waterjet-cutting-goes-ultra-deep-and-ultra-high-pressure (дата обращения: 28.11.2018).
[7] Underwater bridge repair, rehabilitation, and countermeasures. Report No. FHWA-NHI-10-029. Collins Engineers, Chicago, Illinois, 2010, 137 p.
[8] Барзов А.А., Галиновский А.Л., Хафизов М.В., Колпаков В.И. Повышение производительности гидроабразивной резки материалов путем выбора рациональных режимов обработки методом акустической эмиссии. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2016, № 1 (670), с. 71–77. DOI: 10.18698/0536-1044-2016-1-71-77
[9] Герасимова А.М., Ефимова С.А., Прохорова А.В., Колпаков В.И. Особенности физико-математической постановки и численного решения типовых задач гидроабразивной резки различных материалов. Инженерный вестник: электронный научно-технический журнал МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, № 1. URL: http://engsi.ru/doc/671120.html
[10] Герасимова А.М., Галиновский А.Л., Колпаков В.И. Анализ взаимодействия гидроабразивной струи с внутренней поверхностью канала фокусирующего сопла. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2015, № 9 (666), с. 59–67. DOI: 10.18698/0536-1044-2015-9-59-67